一种光AP供电系统及方法与流程

本发明实施例涉及通信，具体涉及一种光ap供电系统及方法。

背景技术：

1、随着光进铜退战略的推进，越来越多的无线局域网(wireless local areanetwork，wlan)组网开始采用光链路(光模块+光纤)进行部署，网络通信介质由网线(铜缆)改为光缆，对应的有线设备如交换机、接入控制器(wireless access controller，ac)支持光口，对应的接入点(wireless access point，ap)支持光纤通信，即光ap。

2、光ap使用光纤作为通信介质主要有如下几个优点：一是光纤通信不受电磁干扰更稳定；二是光纤的通信距离比网线更长，网线的通信距离通常只有100米；三是光纤的材质为二氧化硅化学性能比铜稳定，网线的通信介质为铜，铜为有色金属，使用时间长了会被氧化；四是光纤可以提供的通信带宽更高，未来带宽升级更容易，目前cat5的网线最大带宽只能支持到1000mbps；五是网线使用的通信介质为铜，光纤的材质是二氧化硅，使用光纤有利于节约铜的使用，光纤比铜更加廉价。

3、以往支持电口的ap在供电方案上支持本地供电和远程供电，本地供电指的是使用220v转48v的适配器给ap供电，远程供电指的是使用处于机房的主机，通过网线使用有源以太网(power over ethernet，poe)技术给ap供电，此时网线的功能有两个：一是作为通信介质，二是用作供电线路为ap供电。

4、由于光纤的物理特性，无法进行电能的传输，原有wlan组网方案中的poe集中供电方案无法使用，传统poe集中供电所解决的问题在采用光链路组建的wlan网络中全部重新暴露，导致光链路网络在推广、施工、运维上面临组网成本高、受电端进行电力改造或本地取电带来的纠纷和成本，以及后期运维管理时的诸多不便，影响了光战略的落地。

5、采用光通路的wlan网络中，远端设备无法再通过光纤进行取电，需要提供额外的供电手段，当前市场上主要有三种供电方案：

6、(一)dc/模块本地取电：

7、远端设备通过dc或者模块在本地进行取电，本地需要提供220v市电，在某些场景下无法满足供电要求，且无法对远端设备的供电进行集中管理。

8、(二)poe集中供电：

9、远端设备同时接入光纤和铜缆，光纤进行数据传输，铜缆接入poe交换机，通过poe交换机集中供电，网络部署成本高。

10、(三)光电混合缆：

11、使用光电混合缆进行集中供电，但是光电混合缆结构复杂，部署困难，成本高。

12、如上所述，在全光wlan网络中，当前远端设备主流的取电方案都存在弊端：本地取电需要进行强电改造，某些场景无法实施；poe供电需要使用两套全功能线路，成本不降反升，光网的成本优势被抵消；光电混合缆结构复杂，线径较粗，施工部署困难，且成本极高。

13、因此，远端设备的供电困难问题已经成为全光wlan推进的主要限制。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种光ap供电系统及方法。

2、第一方面，本发明实施例提供一种光ap供电系统，包括：供电主机和至少一个光ap，所述供电主机与所述至少一个光ap之间包括供电通路和光数据通路；

3、所述供电主机包括第一plc模块和交换模块；

4、所述至少一个光ap中的每个光ap包括第二plc模块和ap功能模块；

5、所述第一plc模块通过所述供电通路与所述每个光ap的第二plc模块连接，用于向所述第二plc模块提供预设电压的直流电，并通过所述供电通路确定每个所述光ap的设备地址；

6、所述交换模块通过所述光数据通路与所述每个光ap的ap功能模块通信，用于学习每个所述光ap的mac地址；

7、所述第一plc模块还用于关联每个所述光ap的设备地址和mac地址，形成地址关联表，通过所述地址关联表确定待控制的光ap；

8、所述第一plc模块还用于将所述待控制的光ap的控制信号通过所述供电通路发送至所述每个光ap的第二plc模块；

9、所述第二plc模块还用于接收所述控制信号后，通过所述设备地址判断自身为待控制的光ap之后，根据所述控制信号控制关联的ap功能模块供电或断电。

10、如上述系统，可选地，所述第一plc模块包括：

11、电源输出子模块，用于通过所述供电通路输出预设电压的直流电源；

12、第一信号收发器，用于通过所述供电通路发送控制信号或接收第二plc模块发送的反馈消息；

13、第一微控制器，用于根据所述第一信号收发器接收的反馈消息确定每个所述光ap的设备地址，结合每个所述光ap的mac地址，确定地址关联表，根据地址关联表，确定控制信号，其中，所述控制信号包括待控制光ap的设备地址；

14、相应地，每个所述第二plc模块包括：

15、电源输入子模块，用于通过所述供电通路获取预设电压的直流电源；

16、第二信号收发器，用于通过所述供电通路向所述第一信号收发器发送反馈消息或接收所述第一信号收发器发送的控制信号；

17、第二微控制器，用于根据所述控制信号中携带的设备地址确定自身为待控制光ap后，控制关联的ap功能模块供电或断电。

18、如上述系统，可选地，所述第一plc模块还包括：

19、第一电容，所述第一电容设置于所述供电通路与所述第一信号收发器之间，用于隔离直流电压；

20、相应地，每个所述第二plc模块还包括：

21、第二电容，所述第二电容设置于所述供电通路与所述第二信号收发器之间，用于隔离直流电压。

22、如上述系统，可选地，所述第一plc模块还包括：

23、第一电感，所述第一电感设置于所述供电通路与所述电源输出子模块之间，用于过滤载波；

24、相应地，每个所述第二plc模块还包括：

25、第二电感，所述第二电感设置于所述供电通路与所述电源输入子模块之间，用于过滤载波。

26、如上述系统，可选地，每个所述第二plc模块还包括：

27、开关子模块，所述开关子模块连接所述第二微控制器和对应的ap功能模块；

28、相应地，所述第二微控制器用于通过控制所述开关子模块的开启或断开以实现所述ap功能模块供电或断电。

29、第二方面，本发明实施例提供一种光ap供电方法，应用于光ap供电系统中，所述光ap供电系统包括供电主机和至少一个光ap，所述供电主机包括第一plc模块和交换模块，所述至少一个光ap中的每个光ap包括第二plc模块和ap功能模块，所述第一plc模块通过供电通路连接每个所述第二plc模块，所述交换模块通过光数据通路连接每个所述ap功能模块，所述第一plc模块向每个所述光ap提供预设电压的直流电源，所述方法包括：

30、所述第一plc模块通过所述供电通路为每个所述光ap分配设备地址；

31、所述交换模块通过所述光数据通路学习每个所述光ap的mac地址；

32、所述第一plc模块关联每个所述光ap的设备地址和mac地址，形成地址关联表；

33、所述第一plc模块通过所述地址关联表确定待控制的光ap的设备地址后生成控制信号，通过所述供电通路向每个所述第二plc模块发送所述控制信号，所述控制信号携带所述待控制的光ap的设备地址，所述控制信号用于指示所述待控制的光ap供电或断电；

34、所述每个第二plc模块接收所述控制信号后，解析所述控制信号携带的设备地址，判断所述携带的设备地址与自身设备地址一致后，根据所述控制信号控制关联的ap功能模块供电或断电。

35、如上述方法，可选地，所述第一plc模块通过所述供电通路为每个所述光ap分配设备地址，包括：

36、所述第一plc模块按第一预设周期生成第一地址分配指令，通过所述供电通路发送至所述供电通路连接的每个光ap中的第二plc模块；

37、每个光ap中的第二plc模块接收到所述第一地址分配指令后，检查是否已获取设备地址；

38、若未获取设备地址，则从关联的ap功能模块获取所述光ap的mac地址，生成地址分配反馈消息，所述地址分配反馈消息中携带所述光ap的mac地址，将所述地址分配反馈消息通过所述供电通路发送至所述第一plc模块；

39、所述第一plc模块接收所述地址分配反馈消息后，从设备地址分配池中分配一个未分配设备地址，并将所述未分配设备地址与所述地址分配反馈消息中携带的mac地址关联；

40、所述第一plc模块生成第二地址分配指令，所述第二地址分配指令中携带待分配光ap的mac地址和待分配设备地址，将所述第二地址分配指令通过所述供电通路发送至每个光ap中的第二plc模块；

41、每个所述第二plc模块接收到所述第二地址分配指令后，判断待分配光ap的mac地址与自身mac地址一致，则提取所述待分配设备地址，将所述待分配地址作为自身的设备地址。

42、如上述方法，可选地，所述交换模块通过所述光数据通路学习每个所述光ap的mac地址，还包括：

43、所述交换模块通过所述光数据通路学习每个所述光ap的端口信息；

44、相应地，所述第一plc模块关联每个所述光ap的设备地址和mac地址，形成地址关联表后，还包括：

45、所述第一plc模块根据所述地址关联表和每个所述光ap的端口信息，形成端口-地址关联表；

46、相应地，所述第一plc模块通过所述地址关联表确定待控制的光ap的设备地址后生成控制信号，包括：

47、所述第一plc模块通过所述端口-地址关联表确定待控制的光ap的设备地址后生成控制信号。

48、如上述方法，可选地，所述第一plc模块通过所述端口-地址关联表确定待控制的光ap的设备地址后生成控制信号，包括：

49、所述第一plc模块接收用户输入的针对第一端口的供电或断电指示；

50、所述第一plc模块查找所述端口-地址关联表，确定所述第一端口对应的设备地址，将所述设备地址确定为待控制的光ap的设备地址；

51、所述第一plc模块生成控制信号，所述控制信号携带所述待控制的光ap的设备地址。

52、如上述方法，可选地，所述第一plc模块通过所述供电通路向每个第二plc模块发送所述控制信号，包括：

53、所述第一plc模块对所述控制信号封装第一校验码之后，将封装的控制信号通过所述供电通路发送至每个所述第二plc模块，并启动第一计时器；

54、相应地，每个所述第二plc模块接收所述控制信号，解析所述控制信号携带的设备地址，包括：

55、每个所述第二plc模块接收到封装的控制信号之后，提取所述第一校验码，并在验证通过后解析所述控制信号携带的设备地址。

56、如上述方法，可选地，所述第二plc模块根据所述控制信号控制关联的ap功能模块供电或断电之后，还包括：

57、所述第二plc模块生成控制信号反馈消息，通过所述供电通路将所述控制信号反馈消息发送至所述第一plc模块，所述控制信号反馈消息中携带所述第二plc模块对应的mac地址；

58、若所述第一计时器计时结束之后，所述第一plc模块未收到所述第二plc模块发送的控制信号反馈消息，则继续通过所述供电通路发送封装的控制信号；

59、若超过预设次数后，未接收到所述第二plc模块发送的控制信号反馈消息，则确定所述第二plc模块对应的光ap已经离线，从所述地址关联表中删除所述光ap对应的信息。

60、如上述方法，可选地，所述第一plc模块按第一预设周期生成第一地址分配指令，通过所述供电通路发送至所述供电通路连接的每个光ap中的第二plc模块之后，还包括：

61、所述第一plc模块启动第二计时器；

62、相应地，所述第一plc模块将所述第二地址分配指令通过所述供电通路发送至每个光ap中的第二plc模块，包括：

63、所述第一plc模块对所述第二地址分配指令封装第二校验码，所述第二计时器计时结束之后，所述第一plc模块将封装的第二地址分配指令通过所述供电通路发送至每个光ap中的第二plc模块；

64、相应地，每个所述第二plc模块接收所述第二地址分配指令，包括：

65、每个所述第二plc模块接收封装的第二地址分配指令，提取所述第二校验码，并在校验成功后解析所述第二地址分配指令。

66、如上述方法，可选地，所述第二plc模块生成地址分配反馈消息，将所述地址分配反馈消息通过所述供电通路发送至所述第一plc模块，包括：

67、所述第二plc模块对所述地址分配反馈消息封装第三校验码，并生成随机时长；

68、所述随机时长到达后，将封装的地址分配反馈消息通过所述供电通路发送至所述第一plc模块；

69、相应地，所述第一plc模块接收所述地址分配反馈消息，包括：

70、所述第一plc模块接收所述封装的地址分配反馈消息，提取所述第三校验码，并在校验成功后，解析所述地址分配反馈消息。

71、如上述方法，可选地，所述第一plc模块接收所述地址分配反馈消息，还包括：

72、若所述第一plc模块校验失败，则等待下一个第一预设周期到达后，继续执行分配设备地址的步骤。

73、本发明实施例提供的光ap供电方法，采用单点对多点的供电方案，在供电线路上注入控制信号，达到总供电端口不断电的情况下实现对单点ap的供电控制和管理，使用普通电力线，低成本，部署简单，接线容易，无需人工记录网络拓扑信息，可在远端供电设备上自动生成、维护网络拓扑信息，方便管理员查看或操控远端供电设备，并且可在远端设备上可批量、可单台精准的对远端受电设备进行控制，解决了光ap大面积部署时，带来的供电问题。在光场景下，用较低的成本，替代了poe集中供电的所有优势。